Os benefícios de desenvolvimento de aplicações orientadas a objectos para sistemas de supervisão e s

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OS BENEFÍCIOS DE DESENVOLVIMENTO DE APLICAÇÕES ORIENTADAS A OBJECTOS PARA SISTEMAS DE SUPERVISÃO E SCADA (2.ª PARTE) 1. INTRODUÇÃO No seguimento do artigo da última edição, onde abordámos diferentes metodologias nos sistemas SCADA e supervisão HMI que são baseados em desenvolvimento orientado a objectos e o tradicional desenvolvimento baseado em Tags. Neste artigo, vamos então fazer referência ao conjunto de processos desencadeados por cada uma das metodologias e o respectivo funcionamento. Através desta análise, ilustraremos como o desenvolvimento de aplicações SCADA e supervisão orientada a objectos, pode resultar numa redução de custos até 80%, sobre o desenvolvimento tradicional baseado em Tag.

2. DESENVOLVIMENTO: ARQUITECTURA BASEADA EM TAG VS ARQUITECTURA BASEADA EM OBJECTOS 2.1 Arquitectura baseada em TAG Desde a criação dos sistemas HMI baseados em PC e dos sistemas de supervisão SCADA, os utilizadores têm construído gráficos de operação, os quais são ligados a Tags (que representam um determinado endereço de um PLC ou sistema de controlo). Os pontos seguintes representam o desenvolvimento típico de uma aplicação SCADA baseada em Tags: 1. 2. 3. 4.

Uma nova aplicação HMI é criada num único computador; Os ecrãs são criados para a aplicação; Os gráficos são criados para as janelas; As definições das Tags são importadas do PLC ou configuradas manualmente; 5. Os scripts de alarmes e detecção de eventos são definidos para cada Tag; 6. As Tags são ligadas a elementos gráficos; 7. Os scripts para animação dos gráficos são criados; 8. Os I/O relacionados com as Tag são definidos e ligados à aplicação; 9. Se a aplicação tiver de ser distribuída num ambiente cliente-servidor, esta terá que ser projectada novamente para centralizar os alarmes, a detecção de eventos, arquivo de históricos, gráficos e servidores de I/O; 10. Mudanças no sistema requerem o encerramento da aplicação, fazer alterações à maior parte dos scripts e às referências da base de dados das Tags, para habilitar a nova funcionalidade. Depois é necessária a reintrodução da nova aplicação HMI, em cada estação de trabalho.

2.2 Arquitectura orientada por objectos O Industrial Application Server e a sua base, o ArchestrA IDE, trouxeram uma nova era de desenvolvimento de software SCADA, através da capacidade de criar o modelo completo da distribuição dos dispositivos na fábrica. As complexidades do ambiente de programação são removidas, para que o integrador da aplicação se concentre no essencial: esquematizar todo o planeamento do processo de produção. Quem desenvolve a aplicação pode-se concentrar nas diferentes células e processos de fabrico, que abrangem o controlo e supervisão de toda a fábrica. Assim que é capturado o modelo de estrutura da fábrica, facilmente se implementam as funções de controlo e supervisão. Um pequeno investimento na criação dos objectos modelo, produz grandes resultados na produtividade da engenharia. Os dez passos para criar uma aplicação de supervisão utilizando o Industrial Application Server são: 1. Um levantamento de toda a unidade fabril, para compreender o layout da operação ou processo de fabricação; 2. É criada uma lista de peças de equipamentos similares. São também identificadas as divisões de operações/processos; 3. Os objectos modelo são configurados para cada dispositivo ou componente comum na fábrica. Este processo estabelece as normas para a aplicação de supervisão, e para todas as aplicações que forem criadas no futuro; 4. Os objectos modelo de dispositivos podem ser integrados dentro de outros, para criar um dispositivo mais complexo; 5. Os objectos modelo de dispositivos possuem atributos, que representam os I/O disponíveis no PLC ou no sistema de controlo. Esses atributos são então ligados, através dos objectos de integração de dispositivos (DI Objects); 6. A aplicação pode ser criada, usando um simples arrastar/soltar dentro do IDE; 7. Os componentes são então atribuídos a grupos de segurança; 8. O modelo criado no IDE agora pode ser distribuído, pelos computadores que irão hospedar a aplicação; 9. Os gráficos são configurados usando o software HMI Wonderware InTouch; 10. Uma vez a aplicação desenvolvida, a manutenção do sistema é fácil. As alterações são feitas ao objecto modelo e depois podem ser propagadas para os “filhos” dos componentes.

3. POUPANÇA NO CICLO DE VIDA As poupanças no ciclo de vida associadas com qualquer ferramenta de desenvolvimento de sistemas SCADA podem ser categorizadas em quatro áreas básicas, como ilustrado na seguinte Tabela: UREËWLFD [51]

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INFORMAĂ‡ĂƒO TÉCNICO-COMERCIAL

Um sistema SCADA moderno deve ser capaz de fazer tudo o que foi exposto anteriormente.

5. O SISTEMA SCADA WONDERWARE INDUSTRIAL APPLICATION SERVER A produtividade da engenharia foi frequentemente um factor nĂŁo mensurĂĄvel, no desenvolvimento de aplicaçþes de supervisĂŁo e SCADA. Isto tem mais relevo quando sĂŁo envolvidos grupos de desenvolvimentos mĂşltiplos. O Wonderware Industrial Application Server ajuda imenso nesta ĂĄrea, sendo uma ferramenta de desenvolvimento de componentes baseada em objectos, facilita a conďŹ guração do objecto modelo dos dispositivos, podendo estes ser reutilizados na aplicação. AlĂŠm disso, um arquivo central para o desenvolvimento da aplicação e o ArchestrA IDE permite que vĂĄrias pessoas possam construir ou modiďŹ car a aplicação, simultaneamente.

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Hoje em dia, ĂŠ difĂ­cil justiďŹ car o ďŹ nanciamento necessĂĄrio para alterar um sistema de controlo existente. Em muitos casos, os equipamentos de produção e o hardware de controlo, que executam o processo, sĂŁo bastante eďŹ cazes desde a sua criação. As necessidades na mudança das aplicaçþes geralmente estĂŁo associadas Ă falta de ligação com o software num nĂ­vel superior da rede. Isto aplica-se a software de gestĂŁo de activos, integração de ERP e software de MES. O Wonderware Industrial Application Server funciona muito como uma plataforma de integração de aplicativos, atravĂŠs de outros sistemas, bem como atravĂŠs de outros produtos Wonderware. Ele fornece a integração de dados e comunicaçþes seguras, necessĂĄrias para transformar ilhas de automação num sistema poderoso e robusto. Convenientemente, a Wonderware disponibiliza mais de 800 interfaces de dispositivos, permitindo a ligação do Industrial Application Server com praticamente qualquer dispositivo, num ambiente SCADA.

6. POUPANÇA NO CICLO DE VIDA E O INDUSTRIAL APPLICATION SERVER No dia em que o sistema de supervisĂŁo e controlo ďŹ car desactualizado, os pedidos de melhoria de funcionalidade começam a surgir. É, neste momento, que nos apercebemos da mais-valia dos sistemas de componentes baseados em objectos e bases de dados de conďŹ guração centralizada. O Wonderware Industrial Application Server facilita as modiďŹ caçþes ao objecto modelo do dispositivo padrĂŁo, sendo que as mudanças podem ser distribuĂ­das para pontos individuais ou para todo o sistema. Se uma linha ou um processo necessitam de expansĂŁo, o trabalho de desenvolvimento e conďŹ guração pode ser facilmente efectuado e replicado, de modo a atender as novas necessidades. Todas as alteraçþes Ă conďŹ guração existente sĂŁo controladas e registadas. Os engenheiros podem incorporar ajuda online a qualquer objecto modelo, e documentar os sistemas que sĂŁo desenvolvidos, tornando signiďŹ cativamente mais fĂĄcil a actualização de aplicaçþes.

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7. CALCULAR A POUPANÇA NO CICLO DE VIDA DO SISTEMA A Wonderware disponibiliza uma ferramenta para ajudar as pessoas a estimarem as suas potenciais poupanças no ciclo de vida do sistema, ao usarem o Wonderware Industrial Application Server e a tecnologia ArchestrA para um controlo especĂ­ďŹ co de supervisĂŁo ou projecto SCADA.

Para veriďŹ car esta estimativa, visite o seguinte website: http://fsestimator.wonderware.com.

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